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國內水泥混凝土外加劑技術資料
高剛、高耐碳纖維增強聚酰胺復合材料
來源:國際新技術資料網
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作者:白羽
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發布時間: 2014-07-01
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聚酰胺(俗稱尼龍)是工程塑料中用量最大的一種，其具有的優良力學性能、高耐熱性及耐化學性、耐磨性好、自潤滑性好且摩擦系數地、抗蠕變性好等特性,正好對應了汽車零部件尤其是發動機周邊部件所要求的性能指標，因此，汽車業就成為聚酰胺及其復合材料的主要應用領域之一。
碳纖維CF作為新一代的高性能增強纖維，以輕質、高強、高耐腐蝕、高耐熱而著稱，是實現汽車輕量化、推動新能源汽車發展的首選增強纖維。碳纖維用于增強聚酰胺后，不僅能將聚酰胺力學性能成倍地提高，更可提大幅度提高其耐熱性及耐老化性能，拓展聚酰胺在汽車領域的應用范圍，成為一種優良的結構用復合材料，在替代金屬、減輕車重方面發揮重要的作用。
據恒志信信息網報道,國內已研制成功一種高剛性、高耐久性的碳纖維增強聚酰胺復合材料及其制備方法，旨在通過工藝簡便、效果理想的碳纖維表面處理，加強纖維與基體間的界面粘結狀況，以提高復合材料在濕熱多因素環境中力學性能的保持能力。
新產品優勢在于:一方面碳纖維的表面處理工藝中不使用任何溶劑、工藝簡單，聚氨酯預聚體在纖維表面的附著效果好，能為復合材料提供優良的粘結界面層；另一方面通過有效的纖維表面處理，復合材料不僅在標準條件(23°C，50%相對濕度)下具有較高的力學性能，且在高溫(1800C，有氧)、濕熱(90°C，95%相對濕度)、水煮等不同溫度、濕度條件的環境老化后依然有著較高的力學性能保持率，其中高溫老化后力學性能的保持率超過85%，而濕熱及水煮條件下拉伸、彎曲強度的保持率明顯高于碳纖維未處理的聚酰胺復合材料，表明文中所述的碳纖維表面處理方法能顯著加強復合材料的界面層，有效防止因水分擴散、熱膨脹等因素導致的界面脫粘現象發生，從而提高了復合材料在復雜環境尤其是高濕條件下的耐久性。
試驗顯示在樣條濕熱老化前的常規條件(23°C、50%相對濕度)測試時，表面處理后的碳纖維增強聚酰胺復合材料較未處理樣品(對比例I)的彎曲性能有10%左右的提升幅度，拉伸強度為見明顯差異，而經歷了高溫、濕熱、水煮三種老化環境后，復合材料的表明有明顯的差異。對比來看，高溫老化對復合材料的影響較小，主要性能指標都有85%以上的保持率，而一旦加入濕度因素后，聚酰胺基體的吸水性及界面空隙的影響就表現了出來，對比例I所得復合材料彎曲性能降低至標準條件下的50~60%，而表面處理后(實施例3、4)復合材料的力學性能保持率在60~75%，表明新技術所得的碳纖維增強聚酰胺復合材料具有更好的耐環境老化性能，在溫度、濕度等因素共同作用的復雜環境中能在長時間內保持高強度、高剛性的`性能特征。
該產品詳細制造技術工藝配方請見: 《國內外碳纖維尼龍復合材料制造新技術工藝資料匯編》
碳纖維CF作為新一代的高性能增強纖維，以輕質、高強、高耐腐蝕、高耐熱而著稱，是實現汽車輕量化、推動新能源汽車發展的首選增強纖維。碳纖維用于增強聚酰胺后，不僅能將聚酰胺力學性能成倍地提高，更可提大幅度提高其耐熱性及耐老化性能，拓展聚酰胺在汽車領域的應用范圍，成為一種優良的結構用復合材料，在替代金屬、減輕車重方面發揮重要的作用。
據恒志信信息網報道,國內已研制成功一種高剛性、高耐久性的碳纖維增強聚酰胺復合材料及其制備方法，旨在通過工藝簡便、效果理想的碳纖維表面處理，加強纖維與基體間的界面粘結狀況，以提高復合材料在濕熱多因素環境中力學性能的保持能力。
新產品優勢在于:一方面碳纖維的表面處理工藝中不使用任何溶劑、工藝簡單，聚氨酯預聚體在纖維表面的附著效果好，能為復合材料提供優良的粘結界面層；另一方面通過有效的纖維表面處理，復合材料不僅在標準條件(23°C，50%相對濕度)下具有較高的力學性能，且在高溫(1800C，有氧)、濕熱(90°C，95%相對濕度)、水煮等不同溫度、濕度條件的環境老化后依然有著較高的力學性能保持率，其中高溫老化后力學性能的保持率超過85%，而濕熱及水煮條件下拉伸、彎曲強度的保持率明顯高于碳纖維未處理的聚酰胺復合材料，表明文中所述的碳纖維表面處理方法能顯著加強復合材料的界面層，有效防止因水分擴散、熱膨脹等因素導致的界面脫粘現象發生，從而提高了復合材料在復雜環境尤其是高濕條件下的耐久性。
試驗顯示在樣條濕熱老化前的常規條件(23°C、50%相對濕度)測試時，表面處理后的碳纖維增強聚酰胺復合材料較未處理樣品(對比例I)的彎曲性能有10%左右的提升幅度，拉伸強度為見明顯差異，而經歷了高溫、濕熱、水煮三種老化環境后，復合材料的表明有明顯的差異。對比來看，高溫老化對復合材料的影響較小，主要性能指標都有85%以上的保持率，而一旦加入濕度因素后，聚酰胺基體的吸水性及界面空隙的影響就表現了出來，對比例I所得復合材料彎曲性能降低至標準條件下的50~60%，而表面處理后(實施例3、4)復合材料的力學性能保持率在60~75%，表明新技術所得的碳纖維增強聚酰胺復合材料具有更好的耐環境老化性能，在溫度、濕度等因素共同作用的復雜環境中能在長時間內保持高強度、高剛性的`性能特征。
該產品詳細制造技術工藝配方請見: 《國內外碳纖維尼龍復合材料制造新技術工藝資料匯編》
